L A POLLUTION LIÉE À LA CONSOMMATION DES MATIÈRES ÉNERGÉTIQUES ET À L ’ UTILISATION DES MATIÈRES ORGANIQUES ET INORGANIQUES Noure El Mellakh

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13 Que représentent ces photos pour vous?

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15 I.Pollution de l’atmosphere: 1.Effet de serre 2.Trou d’ozone 3.Pluies acides II.Pollution de l’eau 1.Eau douce 2.Eau de mer I.Pollution du sol

Milieux Naturels Air Eau Sol

1. L ’ ATMOSPHERE L’atmosphère est une couche de gaz et de poussière qui enveloppe le globe terrestre, indispensable à la vie. Les trois principaux gaz de l’atmosphère sont :  l’azote (78%)  l’oxygène (21%)  l’argon (0.9%).  Autres en quantités extrêmement faibles. Différents types de fines particules appelées aérosols sont aussi en suspension dans l’air : poussières provenant des volcans, des industries, grain de sable, pollen…

Les différentes couches de l’atmosphère terrestre (Planche 1) L’atmosphère est divisée en 5 couches superposées (en fonction de leur comportement thermique) : la troposphère la stratosphère la mésosphère la thermosphère l’exosphère

L ES DIFFÉRENTES COUCHES DE L ’ ATMOSPHÈRE TERRESTRE

1-L A TROPOSPHÈRE La troposphère est la couche la plus proche de la surface de la Terre, son épaisseur moyenne est de 13Km (8 à 18Km). Sa température diminue de 6.5°C par Km. Sa limite supérieure s’appelle la tropopause (température d’environ -60°C). C’est dans la troposphère que se déroulent tous les phénomènes météorologiques (précipitations, vents…). C’est au niveau de la troposphère où se s’accumulent les gaz polluants issus des activités humaines (industries, transports…). Lorsqu’on parle de la pollution atmosphérique, il s’agit principalement de pollution de la troposphère.

2- La stratosphère La stratosphère est une couche qui monte jusqu’à une altitude de 50Km appelée stratopause. La température augmente progressivement dans la stratosphère car la couche d’ozone qui s’y trouve absorbe les rayons ultraviolets:UV,et la réchauffe. Au sommet de la stratosphère ou stratopause la température avoisine 0°C. Le célèbre « trou de la couche d’ozone » se situe également dans cette couche (principalement entre 20 et 30Km d’altitude).

3-La mésosphère Elle se situe entre 50 et 80Km d’altitude. La température diminue jusqu’à atteindre (-90°C) au niveau de la mésopause.

4-La thermosphère (Ionosphère) Elle s’étend entre 80 et 600Km d’altitude. La thermosphère ainsi nommée par ce que les températures s’y accroissent à nouveau et finissent par atteindre 1000°C environ. On la nomme aussi ionosphère car le rayonnement solaire (fait notamment d’ultra- violets, de rayons X…) y est fortement ionisant.

5. L’exosphère Elle s’étend jusqu’à km d’altitude, là où s’arrête l’atmosphère, les molécules sont si rares. C’est dans cette zone que gravitent les satellites artificiels. L’atmosphère de la terre est épaisse de km, 90% de sa masse se trouve dans les 30 premiers kilomètres. ce sont les couches les plus basses de l’atmosphère qui sont les plus touchées par la pollution due aux activités humaines (transport, industrie, agriculture…).

3. L A P OLLUTION ATMOSPHÉRIQUE 3-1. Définition : « Il y a pollution de l’air lorsque la présence d’une substance étrangère ou une variation importante dans la proportion de ses constituants est susceptible de provoquer un effet nuisible » COP22

3. L A P OLLUTION ATMOSPHÉRIQUE 3-2.Les sources de pollution atmosphériques :  les activités humaines,  les transports  le chauffage domestique tirent leur énergie des combustibles fossiles (charbons, pétrole, gaz naturel). En brûlant, ceux-ci libèrent les gaz qui polluent l’atmosphère.  exemple : les transports eux seuls produisent 60% de la pollution atmosphérique.

3. L A P OLLUTION ATMOSPHÉRIQUE 3-3. Les principaux polluants atmosphériques: 1) Le dioxyde de carbone (CO2) 2) Le dioxyde du soufre (SO2) 3) Le monoxyde de carbone 4) Les oxydes d’azote (NO, NO2) 5) Les chlorofluorocarbures (CFC) 6) Les polluants minéraux (ex : plomb) 7) Les particules en suspension

Le dioxyde de carbone (CO2) ou gaz carbonique Sa teneur normale dans l’air (0.035%) est largement dépassée actuellement dans l’atmosphère à cause de la combustion des hydrocarbures et de la déforestation. Le gaz carbonique serait le principal gaz du réchauffement de la Terre à cause de l’effet de serre.

2.4 Effet de serre L’effet de serre est un phénomène naturel de réchauffement de l’atmosphère. Il est dû aux gaz à effet de serre ( GES ), présents à l’état de traces dans l’atmosphère: la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone, le méthane (CH4). Ces GES sont indispensables à la vie sur terre, sans eux la température moyenne terrestre serait de (-18°C) au lieu de (+15°C) actuellement.

P RINCIPE DE L ’ EFFET DE SERRE ( NORMAL ) : GES :gaz à effet de serre.- IR :rayonnement infrarouge.- S:soleil.- RS : rayonnement solaire

C ONSEQUENCES depuis le début de l’ère industrielle les teneurs de ces GES (CO2, CH4) augmentent sans cesse du fait de la combustion du charbon, du pétrole et du gaz. D’autres GES comme les chlorofluorocarbures (CFC) utilisés dans les circuits de réfrigération, dans les aérosols…sont jugés responsables du « trou d’ozone » et l’augmentation de l’effet de serre. Cette pollution atmosphérique a provoqué un réchauffement anormal de la planète par effet de serre. Plusieurs scientifiques(COP22) prévoient un réchauffement global de la planète de l’ordre de 1°C à 5°C d’ici la fin du XXI siècle (changements climatiques).

Ce significatif réchauffement climatique entrainerait une élévation du niveau des mers allant de 9 à 88cm (essentiellement due à la dilatation thermique des océans), la fonte de certaines zones englacée, une intensification des phénomènes extrêmes (sécheresse, inondations)

E FFETS SUR LA SANTÉ DES PRINCIPAUX POLLUANTS ATMOSPHÉRIQUES PolluantsEmissionsEffets Oxydes d’azote (NO, NO2) Combustion à haute température (moteurs automobiles) Irritation des bronches pulmonaires Dioxyde du soufre (SO2) Combustion des fuels, gazoles et charbon (chauffage et industrie) Altération de la fonction pulmonaire, toux, gène respiratoire Monoxyde de carbone Combustion incomplète des combustibles et carburants (moteurs automobile et chauffage défectueux) Troubles respiratoires et sensoriels, effets asphyxiant à forte dose Ozone troposphérique (mauvais ozone) Se forme à partir des *(COV) composés organiques volatils et des (NOx) sous l’action des rayons solaires Conjonctivite, irritation des bronches, asthme Particules en suspension (MES) Combustion industrielle, chauffage, incinération, véhicules Irritation des bronches, cancérigènes *COV : (Composés organiques volatils) ils peuvent s’agir d’hydrocarbures, de composés organiques émis par la combustion incomplète des combustibles, les procédés industriels, l’agriculture ou des solvants.

C AS DE LA POLLUTION AU M AROC Polluants (en milliers de tonnes par an) Source de pollution et année SO2NOx MES (matière en suspension) Plomb Industries Transports

M Aquatique Eau douce Cours d’eau lac Eau de mer océans

L’ EUTROPHISATION est le phénomène d'asphyxie des écosystèmes aquatiques résultant de la prolifération d'algues, qui consomment tout l'oxygène nécessaire à la vie de l'écosystème. Elle résulte d'un apport trop riche de substances nutritives, tel que: le phosphore (contenu dans les phosphates, présents dans les lessives notamment) l'azote (contenu dans l'ammonium et les nitrates présents dans les engrais).

D ÉBUT D ’ EUTROPHISATION

F IN D ’ EUTROPHISATION

É TAPES D ' EUTROPHISATION 1. une prolifération de plantes aquatiques, d'algues, de phytoplancton et de bactéries photosynthétiques (des cyanobactéries). Il se forme donc une pellicule verdâtre à la surface de l'eau, ce qui bloque la lumière et l'empêche d'atteindre d'autres espèces végétales qui vivent dans les couches profondes du lac. 2. Comme les végétaux de profondeur ne peuvent plus effectuer la photosynthèse, ils meurent. Ils sédimentent alors au fond du lac, où ils seront décomposés par des bactéries et des microorganismes. 3. À la suite de l'apport constant de matière organique sur les fonds lacustres, les bactéries se multiplient. Elles utilisent alors davantage d'oxygène afin de réussir à décomposer le surplus de matière organique. L'oxygène dissous devient plus rare et les animaux aquatiques en souffrent. Par manque d'oxygène, ils cessent de se reproduire et meurent. Même les bactéries vont aussi venir qu'à mourir puisqu'elles finiront par aussi manquer d'oxygène. Tous ces organismes morts s'accumulent au fond du lac où ils forment une épaisse couche de vase. 4. Finalement, l'accumulation de sédiments au fond du lac provoquera sa dégradation progressive. Le lac commence à se transformer en marais, puis en tourbière ou en prairie.

L'eutrophisation peut se décomposer en quelques étapes : 1.Grande quantité dans le milieu aquatique de phosphates et de nitrates. 2.La multiplication rapide des végétaux aquatiques, en particulier la prolifération d'algues. 3.Moins de lumière dans les couches profondes, la photosynthèse est donc réduite. 4.Le stock d'oxygène est rapidement épuisé (mort des poissons, apparition des algues bleues et vertes en grande quantité).

Conséquences de l’eutrophisation L’eutrophisation peut mener à l’hypoxie des cours d’eau: 1.↑ de l’abondance en producteurs primaires 2.↑ de l’abondance des consommateurs 3.↑ du nombre de cadavres 4.↑ de la décomposition 5.↑ de la demande biologique d’oxygène (ou DBO5) par les bactéries qui font la décomposition 6.↓ de la concentration d’oxygène du milieu 7.Hypoxie ou anoxie Collège Lionel-Groulx 49

Hypoxie/anoxie Hypoxie: niveau d’oxygène très bas Anoxie: oxygène totalement absente du milieu Résultat: mort des organismes nécessitant de l’oxygène 50Collège Lionel-Groulx

L A POLLUTION MARINE est le résultat de la présence du:  pétrole dans l'océan  produits toxiques - en quantités excessives-amenés par les fleuves. Polluants accumulés dans les mers sont des produits physiques ou chimiques rejetés dans l'environnement par les activités humaines et des déchets abandonnés par l'homme sur les sols. Conséquences de la PM:  Réduction de la faune et de la flore marine  Déséquilibre des écosystèmes aquatiques  Augmentation de la T marine…

IV. L ES ÉNERGIES RENOUVELABLES (E N R ) sont des sources d'énergies dont le renouvellement naturel est assez rapide pour qu'elles puissent être considérées comme inépuisables à l'échelle du temps humain.

les EnR sont fournies par:  le soleil,  le vent( éol)  la chaleur de la terre,  les chutes d’eau,  les marées ou encore la croissance des végétaux,

E NR les énergies renouvelables n’engendrent pas ou peu de déchets ou d’émissions polluantes. Elles participent à la lutte contre l’effet de serre et les rejets de CO2 dans l’atmosphère, facilitent la gestion raisonnée des ressources locales.

LES ENERGIES RENOUVELABLES L’énergie solaire, éolienne et hydroélectrique

EnR: C’est une source d’énergie primaire inépuisable à très long terme, car c’est une source d’énergie issue directement, ou non, de l’énergie du Soleil, de la Terre ou de la gravitation. Différentes énergies renouvelables: l’ énergie solaire, -l’ énergie éolienne, -l’ énergie hydroélectrique, -la géothermie, -la cogénération, -la biomasse. l’ énergie nucléaire

L’énergie solaire C’est une énergie renouvelable apportée par le rayonnement solaire, et exploitée pour produire de l’électricité ou de la chaleur. L’énergie solaire, est une énergie propre et inépuisable qui est exploitée de plusieurs façons : éclairage et chauffage "passif" des logements par le soleil.

le solaire thermique (production d’eau chaude ou chauffage par PSD, On distingue 2 modalités -le solaire photovoltaïque (production d’électricité par des panneaux solaires) pour des installations domestiques ou isolées - le solaire thermoélectrique produisant de l’électricité de façon centralisée (quelques centrales solaires au monde comme par exemple Nevada Solar one).

Comment fonctionne l’effet photovoltaïque ? L'effet photovoltaïque, c’est la transformation de l'énergie solaire ("photons") en énergie électrique ("volts"). L'énergie photovoltaïque résulte de la transformation directe de la lumière du soleil en énergie électrique au moyen de cellules généralement à base de silicium. Les panneaux solaires sont ensuite posés sur les toits des bâtiments, orientés vers le sud, pour capter le maximum d'ensoleillement tout le long de l'année. 1/ Le captage des rayons: les panneaux solaires, composés de cellules, captent la lumière du soleil. 2/ La production d’électricité: sous l’effet de la lumière, le silicium contenu dans chaque cellule libère des électrons pour créer un courant électrique continu. 3/ La transformation du courant: un onduleur transforme ce courant en courant alternatif. 4/ L’utilisation de l’électricité: l’électricité est consommée par les appareils électriques.

2. L’énergie hydroélectrique Les barrages hydroélectriques créent et fournissent l'énergie électrique. Ils sont faits de ciment et d'acier. La plupart ont plus de 30 mètres de haut, et certains atteignent même jusqu'à 150 mètres de haut.

Comment fonctionne l’énergie hydroélectrique ? Les barrages hydroélectriques sont bâtis sur de grands fleuves pour ralentir leur courant normal. Plus le barrage est grand, plus il retient d'eau. L'eau qui est ainsi retenue est gardée dans un endroit appelé réservoir. Pour générer l'électricité, l'eau contenue dans le réservoir est d'abord amenée très haut avant d'être déversée brusquement à travers un conduit. Au bout de ce conduit se trouvent des roues appelées turbines. La force de l'eau qui tombe de haut fait tourner ces turbines. Et pendant qu'elles tournent, elles font tourner le générateur qui produit l'électricité. L'électricité est transportée le long de lignes à haute tension vers des stations d'où l'on dirigera l'électricité vers les maisons ou vers les usines. Pendant ce temps, l'eau retournera dans le fleuve.

3. L’énergie éolienne C’est l’énergie du vent et plus spécifiquement, l’énergie tirée du vent au moyen d’un dispositif aérogénérateur comme une éolienne ou un moulin à vent.

L’Energie éolienne  Comme les moulins à vent du passé, les éoliennes génèrent des forces mécaniques ou électriques.  Avec une puissance mondiale installée de 200 GW en 2011,  l'énergie éolienne est devenue un producteur majeur d'énergies renouvelables électriques.

Fournies par le soleil, le vent, la chaleur de la terre, les chutes d’eau, les marées ou encore la croissance des végétaux, les énergies renouvelables n’engendrent pas ou peu de déchets ou d’émissions polluantes.  L'énergie éolienne ambitionne de fournir à l'horizon 2020 de 14 à 18 % de l'électricité qui sera consommée en Europe.  Aujourd’hui, la France compte plus de MW installés  au Maroc:….  L'énergie éolienne est produite par des aérogénérateurs qui captent à travers leurs pales l’énergie cinétique du vent et entraînent elles mêmes un générateur produit de l'électricité d'origine renouvelable.

L’énergie éolienne joue un rôle essentiel pour éviter les émissions de gaz à effet de serre et combattre le changement climatique. La capacité installée totale dans le monde atteint aujourd’hui MW et permet d’éviter le rejet d’environ 122 millions de tonnes de CO2 dans l’atmosphère, équivalent au fonctionnement de 20 centrales à charbon.

L’énergie hydroélectrique Les barrages hydroélectriques créent et fournissent l'énergie électrique. Ils sont faits de ciment et d'acier. La plupart ont plus de 30 mètres de haut, et certains atteignent même jusqu'à 150 mètres de haut.

Comment fonctionne l’énergie hydroélectrique ? Les barrages hydroélectriques sont bâtis sur de grands fleuves pour ralentir leur courant normal. Plus le barrage est grand, plus il retient d'eau. L'eau qui est ainsi retenue est gardée dans un endroit appelé réservoir. Pour générer l'électricité, l'eau contenue dans le réservoir est d'abord amenée très haut avant d'être déversée brusquement à travers un conduit. Au bout de ce conduit se trouvent des roues appelées turbines. La force de l'eau qui tombe de haut fait tourner ces turbines. Et pendant qu'elles tournent, elles font tourner le générateur qui produit l'électricité. L'électricité est transportée le long de lignes à haute tension vers des stations d'où l'on dirigera l'électricité vers les maisons ou vers les usines. Pendant ce temps, l'eau retournera dans le fleuve.

Energie Hydraulique - Hydroélectricité L'energie hydraulique représente 19% de la production totale d'électricité dans le monde et 13% en France. C’est la source d'énergie renouvelable la plus utilisée. Cependant, tout le potentiel hydroélectrique mondial n’est pas encore exploité.

4. La biomasse Comprend trois familles principales :  Les bois énergie ou biomasse solide  Le biogaz  Les biocarburants

La biomasse Ce sont tous des matériaux d’origine biologique employés comme combustibles pour la production de:  chaleur,  électricité  carburants.

5. La géothermie La géothermie est l’exploitation de la chaleur stockée dans le sous-sol.

La géothermie  L’utilisation des ressources géothermales se décompose en deux grandes familles :  la production d’électricité  la production de chaleur.

 la géothermie est qualifiée de:  « haute énergie » (plus de 150°C),  « moyenne énergie » (90 à 150°C),  « basse énergie » (30 à 90°C)  « très basse énergie » (moins de 30°C).

6. L’ énergie nucléaire

conclusion Le solaire (solaire photovoltaïque, solaire thermique), l’hydroélectricité, l’éolien, la biomasse, la géothermie et le nucléaire sont des énergies flux inépuisables par rapport aux « énergies stock » tirées des gisements de combustibles fossiles en voie de raréfaction : pétrole, charbon, gaz naturel.